Alternative Design for Steel Roof Truss

Abstract

This thesis work was done for Wärtsilä Power Plants. The idea and the content of this subject came up during the summer 2013 while I was working for Wärtsilä as a summer trainee. The purpose of this work is to give an alternative solution for the existing roof truss when radiators are located on top of the roof. The current solution is relatively new and it was implemented in a short period of time of the moment when the idea of radiators being on top of the roof was introduced. Most of the Wärtsiläs power plants are located on earthquake zones. This meant that seismic calculation needed to be done for this work. The structural modeling of the structure is done with Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 and the load calculations are done with Microsoft Excel. The seismic loads are calculated based on response spectrum method and the calculations are done with Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014. The results of this work were better than expected. The new geometry of the roof truss proved to be lighter and stiffer than the current truss. It also increased the natural frequencies of the whole structure compared to the existing one. Due to these factors also the support reactions of the whole structure decreased around 10 %.

Tämä työ on tehty Wärtsilä Power Plantsille. Aiheen idea ja sisältö muodostuivat kesän 2013 aikana, kun työskentelin Wärtsilälle kesäharjoittelijana. Työn tarkoituksena on antaa vaihtoehtoinen suunnittelumalli olemassa olevalle kattoristikolle, kun radiaattorit ovat katolla. Nykyinen ratkaisu on suhteellisen uusi ja se otettiin käyttöön lyhyen ajan sisällä hetkestä jolloin idea radiaattoreiden sijoittamisesta katolle esiteltiin. Suurin osa Wärtsilän voimalaitoksista sijaitsevat maanjäristysalueilla, joten seismiset laskelmat suoritettiin osana tätä työtä. Rakenteellinen mallintaminen tehtiin Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 ohjelmalla ja kuormat laskettiin Microsoft Excelillä. Seismiset kuormat laskettiin vastespektrimenetelmällä ja laskelmat suoritettiin Autodesk Robot Structural Professional 2014 -ohjelmalla. Tämän työn tulokset ovat parempia kuin työn lähtötilanteessa oletettiin. Kattoristikon uusi geometria osoittautui kevyemmäksi sekä jäykemmäksi kuin nykyinen ristikko. Se kasvatti myös koko rakenteen ominaistaajuksia verrattuna olemassa olevaan ristikkoon. Ja näiden tekijöiden johdosta myös koko rakenteen tukireaktiot laskivat suunnilleen 10 %.